表面活性剂改善硝酸铵吸湿性研究

第18卷第2期2001年2月

精细化工

FINE CHEMICALS

Vol.18，No.2Feb.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

2001

表面活性剂

表面活性剂改善硝酸铵吸湿性研究

"

叶志文

（南京理工大学化工学院，江苏南京

210094）

摘要：用表面活性剂对硝酸铵进行表面改性处理，测定了改性硝酸铵的吸湿性。结果表明，表面活性剂能有效地降低硝酸铵的吸湿率，改性硝酸铵的吸湿率比普通硝酸铵降低约30%，并得出了较为理想的硝酸铵改性表面活性剂。关键词：硝酸铵；吸水性；表面活性剂中图分类号：TO113.74

文献标识码：A

文章编号：1003-5214（2001）02-0070-03

硝酸铵（AN ）是硝铵炸药的主要原料之一，由于AN 具有严重的吸湿性，

导致了AN 的结块。AN 的吸湿和结块，既妨碍了它的使用，又影响了硝铵炸药的爆炸性能，因此，降低AN 的吸湿性，提高硝铵炸药的贮存和爆炸性能，已成为各国硝铵炸药研究工

作者急需解决的难题之一［1］。

由表面化学理论知，AN 颗粒表面具有较高的表面能，当它吸收空气中的水分子后，其高能表面就变成了低能表面。AN 是一种易溶于水的极性无机盐，它的颗粒或粉状晶体表面具有多毛细孔状结构，较大的毛细孔半径和孔隙率也造成了AN 对水分子具有很大的吸

附作用

［2］

。因此，要解决AN 的吸湿性，关键在于改变其表面结构以降低表面能，提高憎水性。

表面活性剂具有特殊的两亲结构———亲水性的

极性基团和憎水性的非极性基团［3］

，当用表面活性

剂对AN 进行特殊的表面处理时，表面活性剂分子中的亲水性基团便与AN 结合，使AN 颗粒的表面能降低，而憎水性基团则指向AN 颗粒外围，形成了一层憎水薄膜。这层憎水薄膜包覆了AN 的颗粒，因而有效地阻止了空气中水分子与AN 的直接接触，

降低了AN 的吸湿性［4］

。

1实验

用表面活性剂对AN 进行表面处理，在特殊的

结晶条件下制得改性AN ，

再将改性AN 粉碎过筛，在80C 干燥至质量恒定。称取一定质量的AN ，在

不同的温度和湿度下，每间隔一定时间称量AN 的吸湿增量，计算其百分吸湿量。

实验所选择的相对湿度分别为75%和96%，表面

活性剂的加入量为AN 质量的0.20%，AN 颗粒的吸湿率均为百分吸湿增量（以下同）。实验结果见表1、2。

表1

直径为0.25mm 的AN 颗粒的平均吸湿率（温度20C ，相对湿度75%）

样品样品平均质量

/g

吸湿时间/h

12468纯AN 1.98750.320.67 1.23 1.70 1.95AN （0） 1.95940.300.62 1.14 1.64 1.84AN （N ） 1.95760.280.60 1.09 1.57 1.70AN

（N0） 1.9875

0.26

0.49

0.97

1.42

1.52

注：AN 为硝酸铵，AN （0）为阴离子表面活性剂处理后的改性硝酸铵，AN （N ）为阳离子表面活性剂处理后的改性硝酸铵，AN （N0）为复合表面活性剂处理后的改性硝酸铵，下同。

表2直径为0.25mm 的AN 颗粒的平均吸湿率（温度20C ，相对湿度96%）

样品样品平均质量

/g

吸湿时间/h

12468纯AN 1.9549 1.06 1.89 3.52 5.11 6.23AN （0） 1.9472 1.03 1.80 3.36 4.99 5.74AN （N ） 1.9901 1.01 1.73 3.25 4.90 5.11AN

（N0） 1.9634

0.89

1.68

3.10

4.77

4.98

从表1和表2中的数据可以粗略地看出：用表面活性剂处理后的改性AN ，其吸湿性比未用表面活性剂处理的纯AN 吸湿性降低了，而复合表面活性剂降低的效果最好。为了验证上面的实验结果，在深入分析和研究的基础上，经过认真筛选，自制了几种对AN 吸湿性改善效果较理想的表面活性剂，并测定了处理后的改性AN 的吸湿性，实验结果见表3、4。从表3、4可以看出：

复合表面活性剂（特别是"收稿日期：

2000-05-14